硅胶片及其制备方法与流程

文档序号：16587550发布日期：2019-01-14 18:40阅读：1150来源：国知局

本发明属于硅橡胶制备技术领域，具体涉及一种硅胶片及其制备方法。

背景技术：

硅橡胶作为一种非常重要的化工产品，被广泛运用于电子、建筑、模具、汽车、船舶等行业。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能，三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。硅橡胶耐低温性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后，可达-73℃。硅橡胶的耐热性能也很突出，在180℃下可长期工作，稍高于200℃也能承受数周或更长时间仍有弹性，瞬时可耐300℃以上的高温。硅橡胶的透气性好，氧气透过率在合成聚合物中是最高的。此外，硅橡胶还具有生理惰性、不会导致凝血的突出特性，因此在医用领域应用广泛。

由于硅橡胶的高温低温性能比普通橡胶优异，所以常常被应用于高低温环境。但是硅橡胶也具有其局限性。

普通的硅橡胶只能在200℃下使用，导热系数0.2w/m.k，阻燃等级ul94hb。在某些使用场合，硅橡胶除了具备优良的电绝缘性能及化学稳定性外。还需要优异的耐高温性能、导热性能和阻燃性能。比如新能源电池和ptc加热器领域所使用的硅胶片，不仅使用环境温度高，长期200-250℃使用条件下。并且需要优良的导热性能，同时还要求在设备短路或起火条件下需要硅胶片具备阻燃性能。

总的来说，现有的硅胶片不能兼具耐高温、优异的导热性和ul94v0阻燃性能，不能满足一些特殊领域对硅胶片兼具耐高温、优异的导热性和ul94v0阻燃性能的工业要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种硅胶片及其制备方法，以解决目前的硅胶片耐高温、导热、阻燃性能的不足的问题。

为了实现本发明目的本发明一方面提供了一种硅胶片，包括如下质量份数的组份：

乙烯基硅油100份

含氢硅油0.5-5份

导热填料100-500份

耐热剂0.1-1份

阻燃剂100-300份

补强填料2-5份

铂金催化剂1-5份

抑制剂0.001-0.005份。

优选地，所述乙烯基硅油在25℃下的粘度为1000-100000mpa.s。

优选地，所述含氢硅油中所含的氢元素的质量分数为0.1-1％。

优选地，所述导热填料包括氧化铝、氧化镁、碳化硅、氧化锌和氮化硼中的任意一种或多种。

优选地，所述耐热剂为氧化铁、氧化铈和炭黑中的任意一种。

优选地，所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。

优选地，所述补强填料为白炭黑或mq硅树脂。

优选地，所述催化剂为铂金催化剂。

优选地，所述抑制剂为炔醇类抑制剂。

本发明另一方面还提供了一种制备硅胶片的方法，该方法步骤如下：

按照前文所述硅胶片所含的组分种类及组分质量份数获取各组分；

将获取的乙烯基硅油、导热填料、耐热剂、阻燃剂和补强填料在110-140℃度下捏合处理1-3h，制备成基胶；冷却后研磨处理；

将所述基胶、含氢硅油和抑制剂混合处理10-30min后，再加入催化剂混合处理5-10min，得到胶料；

将所得的胶料模压成型即可得到所述硅胶片。

与现有技术相比，所述硅胶片除了常规添加物以外还添加了导热、耐热、阻燃填料。因此具有耐高温、导热性好、阻燃性好等优点。

本发明的硅胶片制备方法，一方面通过合理的工艺条件、恰当的配比、将多种填料的功能集中体现在所述硅胶片上；另一方面所述工艺简单，操作易行，使得所述硅胶片性能稳定，而且生产效率高，降低了成本。

附图说明

图1是本发明实施例硅胶片的制备方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种硅胶片及其制备方法，其特征在于，包括如下质量份数的组份：

乙烯基硅油100份

含氢硅油0.5-5份

导热填料100-500份

耐热剂0.1-1份

阻燃剂100-300份

补强填料2-5份

催化剂1-5份

抑制剂0.001-0.005份

具体的所述乙烯基硅油在25℃下的粘度为1000-200000mpa.s。优选粘度为20000-100000mpa.s。硅油的黏度对硅胶的硬度有影响，优选黏度适中的硅油可以得到硬度适中的硅胶。

所述含氢硅油氢元素的质量分数为0.1-1％。优选的氢元素的质量分数为0.3-0.8％。研究表明，随着含氢量的增加，硅胶的拉伸强度及硬度逐渐增加，而拉断伸长率和撕裂强度会逐渐降低。因此，为了兼顾拉伸强度、硬度、拉断伸长率和撕裂强度，本发明控制含氢量在适中的范围。

所述导热填料为氧化铝、氧化镁、碳化硅、氧化锌和氮化硼中的任意一种或者至少两种的混合物。所选的导热剂为常规不可燃导热剂，用来增强导热性能的同时不会对阻燃性能有不利影响。

所述耐热剂为氧化铁、氧化铈和炭黑中的一种或多种。添加适量的耐热剂可以使所述硅胶片的热形变温度增加，不至于在工作时候软化。

所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。优选粒径为2-10微米。三聚氰胺氰尿酸盐属于氮系列阻燃剂，具有粉末状和颗粒状两种形式。当用该产品阻燃的聚酰胺泡沫燃烧时，形成的碳泡沫层对聚合物起保护作用，绝热隔氧。添加了该产品，聚合物的烟密度和毒性气体可以大幅度减少，同时不产生刺激性卤化氢气体。由于阻燃剂添加的量比较多，优选较小粒度也就是2-10微米可以减小阻燃剂对可塑性等性能的影响。

所述补强填料为白炭黑或mq硅树脂。优选比表面积为200-400气相法白炭黑。优选mq硅树脂为2-3.5％乙烯基含量的乙烯基mq硅树脂。假如适量补强剂能改变拉伸和撕裂性能。

所述催化剂为铂金催化剂。铂催化剂为硅橡胶常用催化剂，催化效果良好。

所述抑制剂为炔醇类抑制剂。添加适量抑制剂可以与铂催化剂相结合，降低整体催化活性，从而达到控制反应速率的目的。

本发明的另一目的是提供一种制备硅胶片的方法，其制备方法工艺流程图图1所示，该方法步骤如下：

s01:按照前文所述硅胶片所含的组分种类及组分质量份数获取各组分；

将获取的乙烯基硅油、导热填料、耐热剂、阻燃剂和补强填料在温度110-140℃，混合处理1-3h，制备成基胶；冷却后研磨处理；

s02:将所述基胶、含氢硅油和抑制剂加入混合处理10-30min后，再加入催化剂混合处理5-10min；

s03:将所得的胶料模压成型即可得到所述硅胶片。

其中，步骤s01中所述混合处理可以采用捏合、球磨或其他常用混合方法处理。为了使混合效果更好，这里优选的捏合、球磨方式可以在混合的时候施加外部压力，使各种填料混合更均匀，融合更彻底。冷却后研磨次数根据所需调整，一般会经过三次以上。这里选择将几个互相不产生交联的组份乙烯基硅油、导热填料、耐热剂、阻燃剂和补强填料先进行充分混合分散。使得各种填料分布均匀，从而使得基胶质地均一，性能稳定。然后在冷却后将基胶研磨数次直到粒径达到所需要求，以便均匀分布在整个硅胶材料中。

步骤s02中所述混合处理可以是搅拌或其他混合处理方式。搅拌处理可以使反应更迅速彻底，同时可以使基胶也就是各种填料的混合体均匀的分布在胶料中。

步骤s03中所述模压成型可以是延压成型，或者硫化模压成型。

所述硅胶片是通过简单地制备工艺，合理的配比得到。导热性能、热稳定性能、阻燃性能、都得以兼顾，使得硅胶片的适用范围更广。如被应用于新能源电池领域、ptc加热器领域、或其他特殊领域。

所述硅胶片的制备方法工艺简单，但是全面。先将各种改性填料和不反应的主原料混合研磨做成基胶，形成了一种具备多种功能并质地均匀的“功能包”。然后通过合理的原料配比和工艺条件控制使得所述硅胶片各项基本材料性质与各项功能性质完美的统一在一起，兼具功能性和实用性。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

实施例1

⑴将100份粘度20000mpa.s的乙烯基硅油，200份氧化铝，100份氧化镁，0.5份氧化铈，100份粒径2微米三聚氰胺氰尿酸盐，2份3％乙烯基含量的乙烯基mq硅树脂加入捏合机中捏合，捏合过程温度控制在120℃，捏合时间2h。冷却后用研磨机研磨3遍。制备成基胶。

⑵将基胶，3份0.6％含氢量含氢硅油和0.003份炔醇类抑制剂加入搅拌机中，搅拌20min，再加入2份铂金催化剂搅拌8min。